(57)【要約】【課題】密閉型圧縮機の吸入マフラーの電動要素の高熱による吸入冷媒ガスの受熱損失を低減することで、冷凍性能を向上し、さらに、シリンダヘッドを樹脂で構成し、吸入マフラーと一体化する構成とすることで、組み立て性も向上した吸入マフラーを備えた密閉型圧縮機を提供する。【解決手段】シリンダヘッドと吸入マフラーの一体化構造２４２を樹脂で形成し、電動要素２１０と近接する側の樹脂成型品２５０を、シリンダヘッドと吸入マフラーの一体化構造２４２よりも熱伝導率の低い材質で構成し、電動要素２１０の高熱による吸入冷媒ガスの受熱損失を低減できるので、冷凍性能と生産性を向上することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潤滑油を貯溜した密閉容器内に冷媒を圧縮する圧縮要素と前記圧縮要素を駆動する電動要素とで構成される電動圧縮要素を収納する密閉型圧縮機であって、前記圧縮要素は、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室内で往復運動するピストンと、前記シリンダブロックの開口端を封止するシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドと連通する吸入マフラーと、を有し、前記吸入マフラーは、前記電動要素と近接し、別体で構成される樹脂成型品で外壁を形成され、前記シリンダヘッドに連通する連通管と、前記連通管と接続し管の長さを延長するための尾管と、前記密閉容器内の冷媒を吸入する吸入口と、を備えるとともに、前記吸入マフラーは、前記電動要素に近接する前記樹脂成型品は、前記電動要素に近接しない側の前記樹脂成型品よりも低い熱伝導率とした密閉型圧縮機。
【請求項２】
前記シリンダヘッドを樹脂で形成し、前記電動要素に近接しない側の前記樹脂成型品と一体とした請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【請求項３】
前記電動要素に近接しない側の前記樹脂成型品は、前記連通管と前記尾管とを具備した請求項２に記載の密閉型圧縮機。
【請求項４】
樹脂で形成された前記シリンダヘッドと前記電動要素に近接しない側の前記樹脂成型品の一体構造を、繊維強化樹脂、もしくは、カーボンナノチューブを含んだ樹脂で形成した請求項２または３に記載の密閉型圧縮機。
【請求項５】
前記電動要素に近接する前記樹脂成型品を、発泡樹脂、もしくは、断熱材で形成した請求項１に記載の密閉型圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密閉型圧縮機等に関するもので、特に、吸入マフラーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の吸入マフラーにおいて、対となる樹脂成型品を接合した構成が知られている。その構成は、吸入マフラーの連通管でシリンダヘッドと連結され、吸入マフラーの背面がモータと近接するよう配置したものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
以下、図面を参照しながら上記従来の吸入マフラーについて説明する。
【０００４】
図５は、特許文献１に記載された従来の密閉型圧縮機の縦断面図、図６は、同密閉型圧縮機における吸入マフラーの正面図、図７は、吸入マフラーとシリンダヘッドの連結図である。
【０００５】
図５において、密閉容器１０２の内底部には、潤滑油１０４が貯留されている。また、密閉容器１０２の内部には、圧縮機本体１０６がサスペンションスプリング１０８を介して懸架配置されている。さらに、密閉容器内には、温暖化係数の低い冷媒であるＲ６００ａ（イソブタン）が充填されている。
【０００６】
圧縮機本体１０６は、電動要素１１０と、これによって駆動される圧縮要素１１２と、を主体に構成され、密閉容器１０２には電動要素１１０に電源を供給するための電源端子１１３が取り付けられている。
【０００７】
電動要素１１０は、薄板を積層した鉄心に銅巻線を巻回することにより形成される固定子１１４と、固定子１１４の内径側に配置される回転子１１６と、を備え、固定子１１４の巻線が、導線（図示せず）を介し、電源端子１１３を経由して圧縮機外の電源（図示せず）に接続されている。
【０００８】
圧縮要素１１２は、電動要素１１０の上方に配設され、圧縮要素１１２を構成するシャフト１１８は、主軸部１２０と、主軸部１２０と平行に偏心軸部１２２と、を備えている。
【０００９】
また、主軸部１２０には、回転子１１６が固定されている。
【００１０】
シリンダブロック１２４は、円筒形の内面を有する主軸受１２６を備え、主軸受１２６に、主軸部１２０が回転自在な状態で挿入されている。
【００１１】
圧縮要素１１２は、偏心軸部１２２に作用した荷重を、偏心軸部１２２の下側に配置された主軸部１２０と主軸受１２６で支持する片持ち軸受の構成になっている。
【００１２】
また、シャフト１１８は、主軸部１２０の表面に設けた螺旋状の溝等からなる給油機構１２８を備えている。
【００１３】
さらに、シリンダブロック１２４は、円筒状の穴部であるシリンダ１３２を備えており、ピストン１３０がシリンダ１３２に往復自在に挿入されている。
【００１４】
連結手段１３４は、両端に設けた穴部が、それぞれピストン１３０に取付けられたピス
トンピン１３６と偏心軸部１２２に嵌挿されることで、偏心軸部１２２とピストン１３０を連結している。
【００１５】
シリンダ１３２端面には、バルブプレート１３８が取り付けられ、シリンダ１３２およびピストン１３０とともに圧縮室１４０を形成している。
【００１６】
さらに、バルブプレート１３８を覆って蓋をするようにシリンダヘッド１４２が設けられており、図７に示すように、吸入マフラー１４４が連通管１４６で連結されている。この連結部には、板ばね１４８が設けられている。
【００１７】
吸入マフラー１４４は、図７に示すように、対となる樹脂成型品Ａ１５０と樹脂成型品Ｂ１５２とで外壁を構成され、樹脂成型品Ｂ１５２は、冷媒ガスを吸い込む吸入口１５４と、吸入されたガスを往復圧縮機等のシリンダ１３２に繋ぐ連通管１４６と、連通管１４６と接続し管の長さを延長するために別体で形成された尾管１５６と、を備えることで構成され、電動要素１１０と近接した位置に設けられる。
【００１８】
以上のように構成された密閉型圧縮機において、電源端子１１３より電動要素１１０に通電されると、固定子１１４に発生する磁界により、回転子１１６がシャフト１１８とともに回転する。
【００１９】
主軸部１２０の回転に伴う偏心軸部１２２の偏心回転（旋回運動）は、連結手段１３４によって往復運動に変換され、ピストン１３０をシリンダ１３２内で往復運動させる。そして、圧縮室１４０が容積変化することで、密閉容器１０２内の冷媒を圧縮室１４０内に吸入し、圧縮する圧縮動作を行う。
【００２０】
この圧縮動作に伴う吸入行程において、外部冷凍サイクル（図示せず）より戻ってきた低温低圧の冷媒ガスが、吸入口１５４から吸入マフラー１４４内に一旦開放され、連通管１４６からバルブプレート１３８を通過し、圧縮室１４０へ導かれる。
【００２１】
次にピストン１３０が上死点側へ移動するにともない、冷媒ガスは圧縮され高温高圧となりシリンダヘッド１４２へ開放され、吐出管（図示せず）を通り、外部冷凍サイクル（図示せず）へ導かれて冷凍作用をなす。
【００２２】
このように、吸入マフラー１４４は、冷媒の通り道となり、消音器としての役目も果たす。
【００２３】
また、金属よりも熱伝導率の低い樹脂で構成することで、外部冷凍サイクルより戻ってきた低温の冷媒ガスの受熱を減らし、冷凍性能を高めている。
【００２４】
また、吸入マフラーを真空断熱材で構成し、受熱を軽減させた吸入マフラー（例えば、特許文献２参照）、さらには、シリンダヘッドと吸入マフラーを鋳造で一体とし、組み立て性を向上させたもの（例えば、特許文献３参照）も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開２００６−２５００６７号公報
【特許文献２】特開２００４−２２５６４５号公報
【特許文献３】特開平４−２６２０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
しかしながら、前記従来の構成では、１００℃程度まで発熱する電動要素１１０と近接する構造であり、金属よりも熱伝導率の低い樹脂で構成された吸入マフラー１４４であっても、吸入マフラー１４４の外壁をなす樹脂成型品Ｂ１５２が熱をもち受熱損失が大きいという課題を有していた。
【００２７】
また、吸入マフラー１４４を熱伝導率のきわめて低い真空断熱材で構成した場合では、材料の価格が高い、また、外被材と芯材が必要で部品数が増加する、また、真空断熱材の構造上成型が難しく、事実上不可能という課題を有していた。
【００２８】
さらに、シリンダヘッド１４２と吸入マフラー１４４を一体化した鋳造品では、生産性は向上するものの、鋳造品であるため受熱損失が非常に大きく、冷凍性能が低下するという課題を有していた。
【００２９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電動要素と近接する側の樹脂成型品を、もう一方の樹脂成型品よりも熱伝導率の低い材質で構成し、効果的に受熱損失を防止し、低コスト化を実現できる。さらに、シリンダヘッドを樹脂で構成し、吸入マフラーと一体化することで、受熱損失を低減したまま部品数の削減ができ、高効率で高生産性、かつ信頼性の高い圧縮機を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
前記従来の課題を解決するために、本発明の密閉型圧縮機は、樹脂成型品で構成される吸入マフラーにおいて、電動要素と近接する側の樹脂成型品を、もう一方の樹脂成型品よりも熱伝導率の低い材質で構成し、さらに、シリンダヘッドを樹脂で構成し、前記吸入マフラーと一体化する構成としたものである。
【００３１】
これによって、価格の高い断熱性の高い材質で吸入マフラーを構成せずとも、効果的に断熱し、受熱損失を低減し、さらにシリンダヘッドと吸入マフラーを一体化することで、部品数も削減できる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の密閉型圧縮機は、吸入マフラーにおいて、電動要素の高温による受熱損失を効果的に低減し、さらに、部品数も削減できる。したがって、冷凍性能が向上し、高効率で、高生産性、かつ信頼性の高い圧縮機を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図
【図２】同実施の形態における吸入マフラーとシリンダヘッドの一体化構造の正面図
【図３】同実施の形態における吸入マフラーとシリンダヘッドの一体化構造の背面図
【図４】同実施の形態における吸入マフラーとシリンダヘッドの一体化構造の分解図
【図５】従来の密閉型圧縮機の縦断面図
【図６】従来の密閉型圧縮機の吸入マフラーの正面図
【図７】従来の吸入マフラーとシリンダヘッドの連結図
【発明を実施するための形態】
【００３４】
第１の発明は、潤滑油を貯溜した密閉容器内に冷媒を圧縮する圧縮要素と前記圧縮要素を駆動する電動要素とで構成される電動圧縮要素を収納し、前記圧縮要素は、圧縮室を形成するシリンダブロックと、前記圧縮室内で往復運動するピストンと、前記シリンダブロックの開口端を封止するシリンダヘッドと、前記シリンダヘッドと連通する吸入マフラーと、を有し、前記吸入マフラーは、前記電動要素と近接し、別体で構成される樹脂成型品
で外壁を形成され、前記シリンダヘッドに連通する連通管と、前記連通管と接続し管の長さを延長するための尾管と、前記密閉容器内の冷媒を吸入する吸入口と、を備えるとともに、前記吸入マフラーは、前記電動要素に近接する前記樹脂成型品は、前記電動要素に近接しない側の前記樹脂成型品よりも低い熱伝導率としたものである。
【００３５】
かかる構成とすることにより、高温となる電動要素からの受熱を低減することができ、冷凍性能を向上することができる。さらに、吸入マフラー全体を熱伝導率の低い樹脂で形成するよりも低コストであり、効果的に高効率化を実現できる。
【００３６】
第２の発明は、第１の発明において、前記シリンダヘッドを樹脂で形成し、前記電動要素に近接しない側の前記樹脂成型品と一体としたものである。
【００３７】
かかる構成とすることにより、受熱損失を低減したまま部品数の削減ができ、密閉型圧縮機の組み立てもし易くなり、密閉型圧縮機の生産性を大幅に向上することができる。
【００３８】
第３の発明は、第１の発明において、前記電動要素に近接しない側の前記樹脂成型品は、前記連通管と前記尾管とを具備したものである。
【００３９】
かかる構成とすることにより、電動要素に近接する樹脂成型品のみを熱伝導率の低い樹脂で形成でき、吸入マフラーの電動要素に近接する樹脂成型品以外の部分を価格の低い汎用樹脂で構成することができる。さらに、樹脂で形成したシリンダヘッドと、電動要素に近接しない側の樹脂成型品との一体化が容易になる。
【００４０】
第４の発明は、第２の発明、または第３の発明において、樹脂で形成された前記シリンダヘッドと前記電動要素に近接しない側の前記樹脂成型品の一体構造を、繊維強化樹脂、もしくは、カーボンナノチューブを含んだ樹脂で形成したものである。
【００４１】
かかる構成とすることにより、シリンダヘッドの強度が増し、シリンダブロックで圧縮された冷媒ガスの応力による破損を防ぐことができ、信頼性の向上ができる。
【００４２】
第５の発明は、第１の発明において、前記電動要素に近接する前記樹脂成型品を、発泡樹脂、もしくは、断熱材で形成したものである。
【００４３】
かかる構成とすることにより、電動要素に近接する側の樹脂成型品による受熱損失低減効果を向上でき、冷凍性能の向上ができる。
【００４４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によってこの発明が限定されるものではない。
【００４５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における密閉型圧縮機の縦断面図である。図２は、同実施の形態における吸入マフラーとシリンダヘッドの一体化構造の正面図である。図３は、同実施の形態における吸入マフラーとシリンダヘッドの一体化構造の背面図である。図４は、同実施の形態における吸入マフラーとシリンダヘッドの一体化構造の分解図である。
【００４６】
図１において、密閉容器２０２の内底部には、潤滑油２０４が貯留されている。また、密閉容器２０２の内部には、圧縮機本体２０６がサスペンションスプリング２０８を介して懸架配置されている。さらに、密閉容器内には、温暖化係数の低い冷媒であるＲ６００ａ（イソブタン）が充填されている。
【００４７】
圧縮機本体２０６（密閉型圧縮機）は、電動要素２１０と、これによって駆動される圧縮要素２１２と、を主体に構成され、密閉容器２０２には電動要素２１０に電源を供給するための電源端子２１３が取り付けられている。
【００４８】
まず、電動要素２１０について説明する。
【００４９】
電動要素２１０は、薄板を積層した鉄心に銅巻線を巻回することにより形成される固定子２１４と、固定子２１４の内径側に配置される回転子２１６と、を備え、固定子２１４の巻線が、導線（図示せず）を介し、電源端子２１３を経由して圧縮機外の電源（図示せず）に接続されている。
【００５０】
次に、圧縮要素２１２について説明する。
【００５１】
圧縮要素２１２は、電動要素２１０の上方に配設され、圧縮要素２１２を構成するシャフト２１８は、主軸部２２０と、主軸部２２０と平行に偏心軸部２２２と、を備えている。
【００５２】
また、主軸部２２０には、回転子２１６が固定されている。
【００５３】
シリンダブロック２２４は、円筒形の内面を有する主軸受２２６を備え、主軸受２２６に、主軸部２２０が回転自在な状態で挿入されている。
【００５４】
圧縮要素２１２は、偏心軸部２２２に作用した荷重を、偏心軸部２２２の下側に配置された主軸部２２０と主軸受２２６で支持する片持ち軸受の構成になっている。
【００５５】
また、シャフト２１８は、主軸部２２０の表面に設けた螺旋状の溝等からなる給油機構２２８を備えている。
【００５６】
さらに、シリンダブロック２２４は、円筒状の穴部であるシリンダ２３２を備えており、ピストン２３０がシリンダ２３２に往復自在に挿入されている。
【００５７】
連結手段２３４は、両端に設けた穴部が、それぞれピストン２３０に取付けられたピストンピン２３６と偏心軸部２２２に嵌挿されることで、偏心軸部２２２とピストン２３０を連結している。
【００５８】
シリンダ２３２端面には、バルブプレート２３８が取り付けられ、シリンダ２３２およびピストン２３０とともに圧縮室２４０を形成している。さらに、バルブプレート２３８を覆って蓋をするようにシリンダヘッドと吸入マフラーの一体化構造２４２が固定されている。
【００５９】
次に、シリンダヘッドと吸入マフラーの一体化構造２４２の構成について、図２、図３、図４を参照しながら説明する。
【００６０】
図４に示すように、シリンダヘッドと吸入マフラーの一体化構造２４２には、連通管２４４が備えられ、尾管２４６接続する。さらに、冷媒ガスを吸い込む吸入口２４８を備えた樹脂成型品２５０が取り付けられ、シリンダヘッドと吸入マフラーの一体化構造２４２とともに、図４に示すように、消音室２５２を形成している。
【００６１】
以上のように構成された密閉型圧縮機において、以下その動作、作用を説明する。
【００６２】
電源端子２１３より電動要素２１０に通電されると、固定子２１４に発生する磁界により、回転子２１６がシャフト２１８とともに回転する。主軸部２２０の回転に伴う偏心軸部２２２の偏心回転（旋回運動）は、連結手段２３４によって往復運動に変換され、ピストン２３０をシリンダ２３２内で往復運動させる。そして、圧縮室２４０が容積変化することで、密閉容器２０２内の冷媒を圧縮室２４０内に吸入し、圧縮する圧縮動作を行う。
【００６３】
この圧縮動作に伴う吸入行程において、密閉容器２０２内の冷媒は、シリンダヘッドと吸入マフラーの一体化構造２４２の吸入口２４８を介して圧縮室２４０内へ吸入される。
【００６４】
そして、圧縮室２４０内で圧縮された高温高圧の冷媒は、シリンダヘッドと吸入マフラーの一体化構造２４２のシリンダヘッド部２５４、吐出配管（図示せず）等を経由して密閉容器２０２から冷凍サイクル（図示せず）へ送られる。
【００６５】
また、シャフト２１８の下端は、潤滑油２０４に浸漬しており、シャフト２１８が回転することによって、潤滑油２０４が給油機構２２８により圧縮要素２１２の各部に供給され、摺動部の潤滑を行う。
【００６６】
次に、シリンダヘッドと吸入マフラーの一体化構造２４２の動作、作用について説明する。
【００６７】
図２、図３に示すように、シリンダヘッドと吸入マフラーの一体化構造２４２は、連通管２４４が備えられ、尾管２４６が接続し、樹脂成型品２５０とともに消音室２５２を形成し、密閉外部冷凍サイクル（図示せず）より戻ってきた低温低圧の冷媒ガスが、吸入口２４８から吸入され消音室２５２に一旦開放され、連通管２４４からバルブプレート２３８を通過し、圧縮室２４０へ導かれる。
【００６８】
次にピストン２３０が上死点側へ移動するにともない、冷媒ガスは圧縮され高温高圧となりシリンダヘッド部２５４へ開放され、吐出管（図示せず）を通り、外部冷凍サイクル（図示せず）へ導かれて冷凍作用をなす。
【００６９】
この際、冷媒ガスは、冷凍サイクルの蒸発器出口から密閉容器２０２を介して、吸入口２４８から連通管２４４出口まで流れる間に加熱され、圧縮室２４０へ吸入される。
【００７０】
加熱の要因としては、密閉容器２０２内の温度、高温に発熱する電動要素２１０、圧縮室２４０で圧縮された冷媒ガスがあるが、シリンダヘッドと吸入マフラーの一体化構造２４２に近接する電動要素２１０の影響が大きい。従来、この過程で低温低圧の冷媒ガスが加熱され、冷媒循環量が減り、冷凍性能が低下していた。
【００７１】
これに対し、本実施の形態では、電動要素２１０と近接する樹脂成型品２５０を、シリンダヘッドと吸入マフラーの一体化構造２４２（すなわち、本発明では、電動要素２１０に近接しない側の樹脂成型品に相当する）よりも熱伝導率の低い樹脂で形成することにより、電動要素２１０から消音室２５２内の低温冷媒ガスへの加熱を防止し、受熱損失を低減することができ、冷凍性能を向上できる。すなわち、高温となる電動要素２１０からの受熱を低減することができ、冷凍性能を向上することができる。
【００７２】
さらに、シリンダヘッドと吸入マフラーの一体化構造２４２を熱伝導率の低い樹脂で形成するよりも低コストであり、効果的に冷凍性能を向上できる。
【００７３】
加えて、本実施の形態では、従来、熱伝導率の高いアルミニウムや鋳物で形成されたシリンダヘッドを、それよりも熱伝導率の低い樹脂で形成するため、圧縮室２４０で圧縮さ
れシリンダヘッド部２５４へ開放された高温の高圧ガスによる、消音室２５２内の低温冷媒ガスへの加熱を防止し、受熱損失を低減することができ、冷凍性能を向上できる。
【００７４】
さらに、従来、連通管と板ばねを用いて連結される、シリンダヘッドと吸入マフラーを一体で構成しているため、部品数の削減ができ、組み立て性も向上できる。
【００７５】
また、シリンダヘッドと吸入マフラーの一体化構造２４２を、繊維強化樹脂（例えばガラス繊維）、もしくは、カーボンナノチューブを含んだ樹脂で形成すれば、シリンダヘッド部２５４の強度が増し、圧縮室２４０で圧縮された高温高圧ガスによる破損を防ぎ、高信頼性を実現できる。
【００７６】
そして、電動要素２１０と近接する樹脂成型品２５０を、例えば、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの発泡樹脂、もしくは、断熱材で形成すれば、熱伝導率をさらに低くすることができ、冷凍性能をさらに向上できる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上のように、本発明にかかる密閉型圧縮機の吸入マフラーは、電動要素の高温による受熱損失を効果的に低減し、密閉型圧縮機の冷凍性能と生産性を向上でき、家庭用の電気冷蔵庫、あるいはエアーコンディショナーに限らず、自動販売機等の業務用冷凍機器、さらには、産業用の冷凍装置等に広く適用できる。
【符号の説明】
【００７８】
２０２  密閉容器
２０４  潤滑油
２０６  圧縮機本体
２０８  サスペンションスプリング
２１０  電動要素
２１２  圧縮要素
２１４  固定子
２１６  回転子
２１８  シャフト
２２０  主軸部
２２２  偏心軸部
２２４  シリンダブロック
２２６  主軸受
２２８  給油機構
２３０  ピストン
２３２  シリンダ
２３４  連結手段
２３６  ピストンピン
２３８  バルブプレート
２４０  圧縮室
２４２  シリンダヘッドと吸入マフラーの一体化構造
２４４  連通管
２４６  尾管
２４８  吸入口
２５０  樹脂成型品
２５２  消音室
２５４  シリンダヘッド部
【図１】
2013068150.tif 000003
【図５】
2013068150.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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